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4 편      절  삭   가   공

[2] bite 및 공작물의 고정(교과서 p.342)

(1) bite 및 bite의 고정:

shaper 용 bite를 형상에 따라 분류하면 그림과 같다. 선반용의 것과 유사하나 선단여유각이 4°정도로서 선삭용의 것에 비하여 작고, shaper 가공에서는 선삭에서와 같이 절삭중 이송을 주지 않으므로 측면여유각은 2 ~ 8°정도이며, 측면경사각은 다듬질 bite에서 10 ~ 20°정도이고, 그 외에서는 여유각을 두지 않는다.

shaper 용 bite

shaper 가공에서 절삭저항이 크므로 bite의 고정은 필요한 각도에서 견고하게 고정하여야 한다.
가능하면 goose neck를 갖는 bite를 사용하여 그림(a)와 같이 bite 선단이 bite의 회전중심을 지나는 수직선상에 위치시킴으로써 bite가 굽힘 때문에 예정깊이 이상으로 가공면에 파고 들어가는 일이 없도록 고정하는 것이 필요하다.

         

아래 그림(a)에서와 같이 bite 끝을 가공물에서 약간 멀어지는 방향으로 틀어서 고정하므로써 절삭저항에 의한 공구의 변형으로 인하여 절삭깊이가 과다하게 되는일을 방지할 수 있다.

아래 그림(a)와 같이 가능하면 짧게 고정하여야 굽힘변위와 chatter를 적게 할 수 있다.

(2) 공작물의 고정:

vise를 사용하여 공작물을 고정하는 경우와 shaper table에 angle plate와 clamp 등을 사용하여 직접 고정하는 경우가 있다.

vise에 얇은 공작물의 고정

table에 angle plate와 C-clamp에 의한 공작물의 고정


아래 그림에서 bolt에 힘 F를 작용시켜 공작물을 f1, 지지대를 f2로 누른다면 다음의 관계가 성립된다.

고정 bolt의 위치와 고정 효과

공작물을 고정할 때 다음 사항을 지켜야 한다.

  1. vise와 table을 깨끗이 청소한다.
  2. 그림과 같이 vise에 직각자를 고정하고 A, B 점이 dial gage 상에서 같은 눈금을 가르키도록, 즉 공작물과 접촉하는 jaw가 수직이 되도록 vise 밑에 얇은 금속판 등을 끼운다.

    vise jaw 면의 검사 및 조정 공구대에 dial gage를 고정하는 방법

  3. 평행봉(평행대)을 vise 높이보다 높게 하고, vise 폭보다 20 ~ 30mm 정도 길게 한다.
  4. 그림과 같이 공구대에 dial gage를 고정하고, 평행대 밑에 종이 등을 끼워 넣어 가면서 A, B, C, D 점의 높이를 같게 조정하면 공작물의 자리가 행정방향과 평행하게 된다.

    공작물의 자리가 행정방향과 평행하게 조정

[3] shaper의 절삭방법

(1) 수평면절삭:

수평면절삭은 shaper에서 가장 기본이 되는 것으로서, 절삭깊이는 공구대의 이송나사에 의하고 수평이송은 table의 수동 또는 자동에 의한다. 취성재료인 주철 등을 가공할 때에는 행정말단(行程末端)에서 공작물의 모서리가 떨어져 나가는 것을 방지하기 위하여 그림과 같이 45°정도로 가공전에 모따기(chamfering)를 하는 것이 좋다.

모따기

(2) 수직 및 경사면절삭:

공작물의 측면, 단, 홈, key way 등의 다듬질에는 수직절삭을 하고, dovetail 홈 등의 다듬질에는 경사절삭을 한다. 경사절삭에서는 apron을 경사시키며, 수직절삭 및 경사절삭에서 귀환행정 중 bite가 가공면을 긁어 가공면에 손상을 주고, bite 날이 마멸되는 것을 피하기 위하여 clapper box를 그림(B)와 같이 경사시킨다.

     

(3) 직각4면절삭:

공작물의 4면을 직각으로 가공할 때 공작물의 고정과 가공순서는 다음과 같다.

  1. 평행봉 위에 공작물을 고정하고 면1을 가공한다.
  2. 면1을 vise jaw에 접촉시켜 고정하고 면2를 가공한다. 이 때 면1이 밀착되지 않으면 환봉을 반대면에 넣고 조인다.
  3. 앞에서와 같은 방법으로 면3을 가공한다.
  4. 평행봉 위에 올려 놓고 고정한 후 면4를 가공한다.

직각 4 면 절삭

(4) 곡면절삭:

폭이 좁은 곡면절삭에는 총형 bite를 사용하면 좋으나, 폭이 넓은 경우에는 금긋기를 하고 먼저 황삭을 한 후 table에 자동이송을 주면서 공구대 이송 handle을 돌려 그은 곡선에 따라 수직이송을 준다.

곡면절삭

(5) 홈절삭:

shaper로 가공하는 홈에는 넓은 홈과 좁은 홈이 있다. 넓은 홈의 가공은 그림과 같이 다듬질 bite로 측면, 바닥면 및 구석을 가공한다.

넓은 홈절삭

축의 key way와 같은 좁은 홈 가공은 양끝을 drill 가공하고 shaper로 홈가공하며, 구멍의 key way와 같은 것은 구멍에 들어갈 수 있는 bite holder를 사용한다.

좁은 홈절삭



절삭조건은 가공재료, 가공길이, 공구 및 가공정도 등에 따라 다르며, 다음 표는 초경공구를 사용하는 공작물의 재질에 따른 절삭조건이다.

shaper에서의 절삭역학10편을 참조하라.

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